TA15钛合金概述

TA15是一種近α型钛合金，名義成分爲Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr，對應俄羅斯牌號BT20。通過α穩定元素Al的固溶強化是TA15钛合金的主要強化機制。TA15钛合金中加入中性元素Zr和β穩定元素Mo和V，以改善工藝性。TA15钛合金的Al當量爲6.58%，屬于高Al當量的近α型钛合金，因此它既有α型钛合金良好的熱強性和可焊性，又具有接近α-β型钛合金的工藝塑性。TA15钛合金具有中等的室溫和高溫強度、良好的熱穩定性和焊接性能，比TC4具有更好的室室溫及高溫強度、斷裂韌性、疲勞極限、抗應力、抗腐蝕能力和焊接性能，工藝塑性稍低于TC4。該合金不能通過熱處理進行強化。TA15钛合金長時間（3000h)工作溫度可達500℃，瞬時（不超過5min)可達800℃。450℃下工作時，壽命可達6000h。TA15合金主要制造500℃以下長時間工作的飛機、發動機零件和焊接承力零部件。TA15化學性能和力學性能TA15钛合金抗氧化性能和TC4钛合金相當，TA15钛合金在大氣條件下和海水中穩定，耐蝕性良好。通常钛及其合金在氧化性酸（如HNO2）中有很好的耐蝕性。在還原酸（如鹽酸和硫酸）中腐蝕嚴重，並隨溫度和濃度的提高而增大。在堿性介質中，钛及钛合金具有優異的耐蝕性能，即使在濃堿沸騰下，腐蝕速度也接近于零。

棒材和鍛坯參考標准GJB2218A-2008，板材參考GB/T 3621-2007。俄標BT20和國産TA15力學性能基本一致。TA15加工性能和焊接性能TA15钛合金一般用于生産非標緊固件，不生産螺栓、螺釘等。其切削加工難度類似普通钛合金。合金的氩弧焊、接觸焊和埋弧焊性能良好。

TA15合金的焊接行爲基本上與α合金相似，焊接後也不一定要進行穩定化退火。它的馬氏體α相的強度，接近于α相的強度。合金的氩弧焊、接觸焊和埋弧焊的焊接性能良好。焊縫的室溫強度和高溫強度爲基體金屬強度的90%-95%。厚2mm板材的自動氩弧焊焊接接頭，在其焊接狀態、焊後退火狀態、焊後450℃下100h熱暴露狀態的強度、彎曲角和沖擊性能差別不大，接頭對熱處理不敏感。TA15應用與特殊要求TA15钛合金已大量用于制造飛機和發動機的承力結構件，特別是焊接的承力結構件，該牌號都用于生産有高溫要求的非標零件，如非標花螺母、堵頭、襯套、球頭、壓板、鈎銷、螺塞、堵塞、管接頭、彎管接頭等。該牌號退火後硬度HB(d)爲3.3~3.6，抗拉強度900MPa~1130MPa，在500°C時的拉伸強度爲570MPa，且在470MPa下能保持50h不斷，同時材料密度小，比強度高，耐蝕抗氧化性優良。滿足以上性能的均可選用。

零件設計時，應考慮钛合金零件設計的通用原則，例如：在一般氣候環境下使用時，不需要附加表面保護。在海洋性氣候條件下允許在不加保護的情況下與不鏽鋼、鎳基合金接觸，當工作溫度髙于300 ℃時，應該采用保護塗層或限制工作壽命。與鋁合金和結構鋼直接接觸的零件，必須采取合理有效的防護措施。對有相對運動的钛合金零件，爲了防止微動磨蝕，應該采用隔離塗層。盡量避免钛合金零件與鍍镉的鋼零件相裝配。

TA15( Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr)‍

TA15( Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr)